Czynniki fizyczne: temperatura,ciśnienie,promieniowanie,filtry.

• Temperatura

  Od temperatury zależna jest szybkość reakcji chemicznych (a więc metabolizmu) , a jednocześnie stan fizykochemiczny wielocząsteczek białkowych i nukleinowych ( a więc struktura). Szybkość większości reakcji chemicznych wzrasta dwa do trzech razy przy podniesieniu temperatury o 10®C , oczywiście przy obniżeniu o 10®C odpowiednio spada dwa do trzech razy. Reakcje zachodzące w organizmie żywym są prawie wyłącznie reakcjami katalizowanymi przez białkowe enzymy , a przebiegającymi w środowisku wody i często przy jej udziale , dlatego też obniżenie temperatury do ok.0®C , zmieniając strukturę wody, dodatkowo zwalnia i utrudnia reakcje. Dalszy spadek ciepłoty poniżej 0®C, uniemożliwia większość reakcji metabolicznych. Podobnie podwyższenie temperatury powyżej granicy, przy której naruszana jest struktura białek enzymatycznych, nie tylko nie przynosi przyśpieszenia reakcji metabolicznych , ale odwrotnie- ich zahamowanie.

  Działalność życiową organizmów , a więc i bakterii , zachodzić zatem może w pewnych określonych granicach , nieco różnych dla różnych gatunków. Zależność szybkości większości procesów biologicznych od wysokości procesów biologicznych od wysokości temperatury można scharakteryzować trzema głównymi punktami : minimalne , optymalne i maksymalne.

  Poniżej temperatury minimalnej wzrost bakterii ulega zupełnemu zahamowaniu. Znacznemu zwolnieniu lub zupełnemu zahamowaniu ulegają inne procesy metaboliczne. Przy temperaturze optymalnej drobnoustroje rozmnażają się najszybciej, należy pamiętać że temperatura optymalna dla wzrostu bakterii często nie pokrywa się z optymalną ciepłotą przebiegu różnych procesów metaboliocznych .

  Powyżej temperatury maksymalnej bakterie przestaną rosnąc i rozmnażać się.Zahamowaniu lub znacznemu zwolnieniu ulega aktywność enzymów.

  Te trzy temperatury są uzależnione w znacznej mierze od innych warunków środowiskowych , a przede wszystkim od samych bakterii , które różnią się wrażliwością na zmiany w ciepłocie.

• Ciśnienie

  Wpływ ciśnienia osmotycznego na drobnoustroje. Bakterie są mało wrażliwe na zmiany wartości osmotycznej podłoża , nie oznacza to jednak , że wzrost i czynności fizjologiczne są niezależne od tego czynnika , wprost przeciwnie , większość bakterii może rosnąc tylko przy określonym ciśnieniu osmotycznym i po przekroczeniu pewnej granicy funkcje ich zostaną zahamowane.

  Tylko nieliczne bakterie glebowe , słodkowodne i pasożytnicze mogą żyć w środowisku zawierającym kilka procent NaCl lub większe stężenie cukru.

  Zdolne są do tego raczej nieliczne formy , jak np.bakterie mlekowe (Lactobacillus i wiele gatunków Streptococcus) oraz wspomniane już bakterie osmofilne. Bakterie osmofilne żyjące w solankach zwykle nie znoszą obniżenia stężenia soli , również liczne bakterie morskie

  wymagają dodatku soli do zwykłego podłoża odżywczego.

• Promieniowanie

  Osobliwe jest też zachowanie się bakterii w stosunku do różnych rodzajów promieniowania. Bakterie oraz inne drobnoustroje (np.pełzaki) odznaczają się mniejszą wrażliwością na promienie ultrafioletowe i jonizujące niż wyższe Eukaryota, należy jednak pamiętać, że i wśród bakterii napotykamy na wielkie zróżnicowanie pod tym względem , np.dla jednego z mutantów Escherichia coli śmiertelne jest już naświetlanie promieniami ultrafioletowymi o energii 1 erg/mm2 , a wyjątkowa oporna bakteria Micrococcus radio-durans ginie dopiero przy 7 10-4 J/mm2, ta sama bakteria jest zabijana dopiero przy napromieniowaniu 750 krad promieni jonizujących podczas gdy Psudomonas ginie już przy 2 krad. Prawdopodobnie duże znaczenie ma też pośrednie oddziaływanie promieni ultrafioletowych poprzez środowisko , pod ich wpływem powstają również w podłożu duże zmiany, w wyniku których pojawiają się wolne rodniki oraz związki niestałe o charakterze nadtlenków.

  Związki te działają utleniająco na inne składniki zawarte w środowisku a ponadto i przede wszystkim podobnie jak wszelkie substancje utleniające wywierają wpływ toksyczny na komórki , dlatego też pożywka naświetlona w warunkach tlenowych promieniami ultrafioletowymi staje się nieprzydatna dla hodowli bakterii. Nagromadzone w czasie naświetlania związki o charakterze nadtlenków działają trująco na wprowadzone do podłoża bakterie, efekt naświetlania zależy zatem również od warunków środowiskowych , przy czym najsilniejszy jest w warunkach tlenowych.

  Przy zastosowaniu odpowiednio dobranego czasu oraz natężenia promieniowania może dojść do zupełnego wyjałowienia naświetlanego środowiska. Przy mniejszej intensywności promieniowania procent bakterii ulegających zabiciu maleje.

  Bakteriobójcze działanie fal ultrafioletowych jest różne w zależności od długości fal.

• Filtry

  Roztwory zawierające związki wrażliwe na temperaturę

  ( witaminy,niektóre aminokwasy,cukry i inne substraty)

  najwygodniej jest sterylizować przez filtrowanie.

  Obecnie w wielu laboratoriach i do sterylizacji wody używa się filtrów z prasowanej ziemi okrzemkowej, oprócz tego znane są też filtry ze spiekanego szkła , porcelanowe , z azbestu włóknistego i filtry membranowe. Zatrzymują one bakterie i grzyby , a filtry membranowe także wirusy. Filtry membranowe z nitrocelulozy i innych materiałów są wytwarzane o różnej średnicy porów a więc za ich pomocą mogą być oddzielone mikroorganizmy o różnej wielkości i kształcie. Możliwość przyłączenia jednokierunkowych filtrów membranowych do strzykawki zapewnia szybką rutynową sterylizację roztworów , które nie przetrzymałyby sterylizacji cieplnej. Cząstki wirusowe mają niestety zdolność przechodzenia przez filtry membranowe. Należy zwrócić uwagę że cukry takie jak glukoza i fruktoza w czasie autoklawowania czy nawet gotowania mogą ulec hydrolizie i innym przekształceniom.